準度、精度傻傻分不清?

[導讀] 做電子產品,常常遇到測量。此時就難免會關注到精度、準度等概念,遇到不少朋友對這兩個概念不清楚,今天就來分享一下這兩個概念。

爲什麼寫本文,前面寫過些ADC方面的文章,遇到有朋友貌似對這兩個概念理解不深,所以整理分享一下。

什麼是準確度(真實度)?

在英文中,準確度用Accuracy來表示,其真實描述的含義是什麼呢?是指測量值或者觀測值接近期望值或者理論值的接近程度。因此通常用誤差百分比來描述準確度,這句話深入理解,從量綱的角度而言是一個百分比:

測量值 期望值 期望值

其實這個式子還可以這樣描述:

絕對誤差 期望值

爲便於理清楚概念,個人以爲其實這個概念中文稱爲真實度或許更爲貼切,否則引入ISO的定義時就發現兩個混淆在一起了。

所以這裏有一個概念絕對誤差,所謂絕對誤差就是拿測量值減去期望值再求絕對值。因此,真實度反應系統的一種測量水平,它是對系統誤差的描述,是對統計偏差的一種度量。低準確度會導致測量結果與“真實”值之間存在差異。ISO稱之爲真實性。(事實上並不存在絕對的理想的真實值,所以常常用期望值來描述)

那麼什麼又是系統誤差呢?什麼又是隨機誤差呢?

真實度,有的又稱觀察誤差(或測量誤差)是一個量的測量值與其真實值之間的差。在統計數據中,誤差不是指"錯誤"。

真實度,有的又稱觀察誤差(或測量誤差)可以分爲兩個部分來界定:隨機誤差和系統誤差。所謂隨機誤差是指對同一不恆定的測量對象重複測量時,測量結果的不一致性,具有一定的隨機性或偶發性。而系統誤差是由系統的固有不準確性引起的,反應系統固有的誤差。

什麼是精確度?

從上面描述可以看出精度實則是描述一組測量值的可重複性。可以用標準差來度量:

其中 是這堆測量值的平均值,這個好理解所有測量值加起來除以樣本數量。

因此不講人話的描述,精確度是對隨機誤差的描述,它是測量樣本統計變異性的度量。

那麼前面介紹了兩種概念,或許還不夠直觀,看看下圖或許就可以比較直觀理解,其中那條曲線表示的是樣本的概率密度。

如果對於數學相關概率密度忘記了,或許上圖還是太過於學院派描述,來看看玩飛鏢的例子就一幕瞭然了:

從這幅圖就能比較直觀的看出什麼是真實度,什麼是準確度。

有什麼意義?

說了這麼多,究竟有什麼意義呢?如果沒有應用意義,我覺得沒有對於工程人員深究的意義就不大。實際做電子測量類或者涉及到採樣時,這兩個概念就有理解的價值了。

我們做一個測量或者採樣類產品,一定希望能真實的反應被測對象的情況,同時希望這個產品重複度還要好。不希望在不同條件下對同一值測量出的結果分佈變化很大。所以ISO對於準確度的定義是結合了兩個概念:既要真實也要高精度。

ISO 5725標準定義是準確度是一個測量級別,可以產生真實且一致(無隨機誤差)測量結果。所謂真實就越接近期望值越真實,又稱系統誤差越小,所謂無隨機誤差是指多次測量的結果分佈都很集中。

顯然ISO定義的準確度,結合了兩個概念真實度以及精確度兩個概念。

所以理解清楚了上面這兩個概念,才能準確的度量所做的產品,當然本文也僅僅就是做了比較簡要的介紹,更爲好的理解,如有興趣可以去看看相關的標準的描述。

總結一下

簡而言之,準確度或真實度是指測量值與期望值(理論真值)之間的接近程度,而精確度是則指測量值彼此之間的接近程度(是多個測量值的統計描述)。希望本文的簡要分享對大家有所幫助~


1.2020年第12期《單片機與嵌入式系統應用》電子刊新鮮出爐!

2.新榮耀即將獲得高通芯片!

3.8位單片機的價格行情也來了?

4.MCU的調試接口——怎麼堵住這個後門?

5.實時嵌入式系統隱患分析與安全保障

6.科技界內卷化如何破

免責聲明:本文系網絡轉載,版權歸原作者所有。如涉及作品版權問題,請與我們聯繫,我們將根據您提供的版權證明材料確認版權並支付稿酬或者刪除內容。

發表評論
所有評論
還沒有人評論,想成為第一個評論的人麼? 請在上方評論欄輸入並且點擊發布.
相關文章